[內(nèi)容提要]通過混凝土路面、地面等“起粉”層的對比的檢驗，分析了造成混凝土表面“起粉” “起砂”的原因，并從混凝土強度、水泥、砂石等原材料、混凝土配合比設(shè)計及施工養(yǎng)護等角度提出了預防或減少混凝土表面“起粉” “起皮”或“露砂”的技術(shù)措施。

　　路面、地面、樓面等混凝土工程要求其平整、美觀、耐磨，而且不起灰、不跑砂。但實際上許多地面工程常會出現(xiàn)表面“起粉”、“起皮”或“露砂”等現(xiàn)象。雖然混凝土表面的“起粉”、“起皮”或“露砂”并不影響其抗壓強度等級，但會影響混凝土路面、地坪或樓面的美觀性、耐磨性、抗?jié)B性等。引起用戶投訴，施工單位和水泥企業(yè)互相扯皮 ，對工程交付有較大影響。

一 混凝土 “起粉” 面層的取樣檢驗

　　某地混凝土路面工程，采用C35強度等級的商品混凝土，其中有部分路面用的是不摻粉煤灰 (純水泥混凝土)的商品混凝土，另一部分路面用的是摻有10%粉煤灰的商品混凝土。水泥用同一廠家生產(chǎn)的同一品種水泥?？⒐ず蟀l(fā)現(xiàn)，未摻粉煤灰的混凝土路面沒有“起粉”現(xiàn)象，摻粉煤灰的混凝土路面一段出現(xiàn)了“起粉”和“露砂”現(xiàn)象，一段沒有出現(xiàn)了“起粉”和“露砂”現(xiàn)象。經(jīng)工程質(zhì)檢部門抽芯檢測結(jié)果表明，所有混凝土的抗壓、抗折強度均達到了設(shè)計要求。

　　施工部門認為：拌制混凝土時摻入的粉煤灰或水泥廠家磨制水泥時摻入的混合材等水硬性較差的材料是導致路面“起粉”的主要原因，認為這部分材料密度較小，易富集于新拌混凝土表面，從而導致混凝土表面硬度大幅度下降，造成“起粉”、 “起皮”和 “起砂”。

　　供應商則認為：混凝土表面“起粉”主要是施工過程振搗過度或施工后養(yǎng)護不當造成的，與混凝土摻加材料本身或水泥等是否摻有粉煤灰無關(guān)。

　　為此某研究單位對混凝土路面起粉層、未起粉的不摻粉煤灰的混凝土路面面層和不摻粉煤灰的混凝土路面基層灰漿進行了現(xiàn)場取樣，即：

　　試樣A:不摻粉煤灰的混凝土路面表層灰漿；
　　試樣B:摻粉煤灰的混凝土路面表層起粉層灰漿；
　　試樣C:不摻粉煤灰的混凝土路面基層灰漿。

　　對上述樣品的化學結(jié)合水和酸不溶物中的SiO2、AL2O3含量進行了檢測。

　　眾所周知：砂的主要化學成分是SiO2，粉煤灰及粘土質(zhì)物質(zhì)的主要化學成分是SiO2與AL2O3。樣品的酸不溶物的SiO2和AL2O3的分析結(jié)果表明，試樣A與試樣B的AL2O3含量相近，且小于試樣C。這說明摻粉煤灰的混凝土路面表層起粉層灰漿中沒有大量的粉煤灰，即混凝土路面表層起粉層灰漿中沒有粉煤灰聚集現(xiàn)象。可見“起粉”主要原因不是粉煤灰在混凝土表面富集。
根據(jù)水泥的水化程度與化學結(jié)合水含量的關(guān)系， 測定樣品中化學結(jié)合水與CaO的含量，對比單位CaO 所帶有的化學結(jié)合水的多少，即可比較相對水化程度的高低。

　　從化學結(jié)合水含量檢驗結(jié)果看，試樣A、B的水化程度均高于試樣C，即兩面層樣品的水化程度均高于基層樣品。其中摻粉煤灰的混凝土路面表層起粉層灰漿——試樣B的單位CaO帶有的化學結(jié)合水高達0.73，是純水泥路面基層混凝土樣品C的2.49倍，比不“起粉”的純水泥路面表層樣品A高出56.53%。這說明混凝土表層水泥顆粒的水化程度比混凝土內(nèi)部的顆粒的水化程度要大，其中以摻粉煤灰的混凝土路面表層起粉層灰漿為最大。

　　試驗分析結(jié)論: 從試樣的SiO2、AL2O3和化學結(jié)合水含量檢測結(jié)果表明,“起粉”主要原因不是粉煤灰在混凝土表面富集?！捌鸱邸敝饕蚴窃谑┕み^程中混凝土泌水，造成表層水灰比過大，水泥水化較充分所致。雖然水泥具有較高的水化程度和較大的水化空間，但水化產(chǎn)物搭接松散、強度較低才是表面“起粉”的真正原因。

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　　類似于路面“起粉” “起皮” 和“起砂”的現(xiàn)象還常見于大面積的樓面、停車場、倉庫地面等薄壁混凝土等工程，對這類問題的多次現(xiàn)場分析及取樣分析結(jié)果均表明，“起粉”的主要原因不是粉煤灰或其它混合材或摻合料的在面層的聚集，而是混凝土泌水, 造成混凝土表層結(jié)構(gòu)疏松、強度偏低。

二 混凝土面層“起粉” “起砂”的原因分析

　　混凝土面層的“起粉” “起砂”除由于泌水引起外，也有可能養(yǎng)護時間不足或過分失水的原因引起。規(guī)范規(guī)定除硅酸鹽水泥、普通水泥養(yǎng)護時間不少于7天外；其他的礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥時，不少于14天；摻粉煤灰的混凝土養(yǎng)護時間不少于l4天，如養(yǎng)護時間不夠，則在太陽暴曬或干燥空氣中造成水分大量蒸發(fā)，表面水分的蒸發(fā)大于混凝土的泌水速度，將導致表層水分大量揮發(fā)，水泥會減緩甚至停止水化，表層水泥得不到充分的水化，面層就無法達到設(shè)計強度，建立不起足夠的表面強度進而發(fā)生起粉或起砂等質(zhì)量問題。從眾多起案例分析來看，因泌水而導致混凝土表面“起粉”的情況居絕大多數(shù)。

　　新拌混凝土是由顆粒大小不同、密度不同的水泥顆粒、砂、石等多種固體和水等組成的混合料，混凝土澆筑后在凝結(jié)以前，新澆混凝土內(nèi)懸浮的固體粒子在重力作用下下沉，當混凝土保水能力不足時，新澆筑的混凝土表面會出現(xiàn)一層水，這種現(xiàn)象叫做泌水。在水泥等的凝結(jié)過程中，密度大的粒子要沉降，密度小的水往上析出，因而產(chǎn)生了固體粒子與水的分離。即新拌混凝土的泌水和離析一樣，是不可避免地的一種趨勢。只可減緩，但不能消除。

　　影響混凝土泌水的因素主要有混凝土的配合比、組成材料、施工與養(yǎng)護等幾方面。

　　（一）配制混凝土時水灰比過大

　　路面混凝土規(guī)范規(guī)定其水灰比應小于0.5，而且要求混凝土單位用水量為150--170kg/m3。水灰比的大小直接影響水泥石漿體的強度。水灰比過大時，混凝土中多余的游離水分的蒸發(fā)，在水泥漿面層產(chǎn)生過多毛細孔，降低了密實性，降低了混凝土面層的強度，地面容易起粉起砂。另外，表面水分過多，混凝土面層抹壓修光時間延長，甚至有可能超過水泥的終凝時間，造成施工地面質(zhì)量無法保證?；炷林械乃伺c水泥發(fā)生水化作用外，是為了滿足混凝土施工的要求.有部分施工單位為了趕進度或施工方便，將混凝土坍落度盡量放大，最好是自動攤平。甚至擅自加水放大坍落度，結(jié)果造成混凝土表面大量泌水。如某停車場地面工程，因混凝土坍落度大、表面泌水嚴重,造成地面大面積起砂。

　　混凝土的水灰比越大，水泥凝結(jié)硬化的時間越長，自由水越多，水與水泥分離的時間越長，混凝土越容易泌水； 泌水越嚴重，表層混凝土的水灰比越大。

　　（二）混凝土的組成材料

　　1 砂石集料含泥量：含泥較多時，會嚴重影響水泥的早期水化，粘土中的粘土粒會包裹水泥顆粒，延緩及阻礙水泥的水化及混凝土的凝結(jié)，從而加劇了混凝土的泌水。

　　2 不宜使用細砂：砂的細度模數(shù)越大，砂越粗，越易造成混凝土泌水，尤其是0.315mm以下及2.5mm以上的顆粒含量對泌水影響較大。細顆粒越少、粗顆粒越多，混凝土越易泌水。

　　規(guī)范要求不宜使用細砂，這不僅是因為細砂的強度低、需水量大、干縮性大，也容易造成地面開裂；也因為細砂引起保水性差不利于地面修光；與水泥的粘結(jié)性能差，降低砂漿的強度。所以混凝土路面或地面一旦使用細砂，地面起砂的可能性很大。如某籃球場的混凝土工程，混凝土地面施工中因為砂緊張，使用了細度模數(shù)為1.8—2.0的細砂，結(jié)果造成了大面積“起粉”“起砂”的質(zhì)量問題。

　　3 礦物摻合料的的摻量和品質(zhì)

　　摻合料顆粒分布同樣也影響著混凝土的泌水性能，若礦物摻合料的細顆粒含量少、粗顆粒含量多，則易造成混凝土的泌水。如用細磨礦渣作摻合料，因配合比中水泥用量減少，礦渣的水化速度較慢，且礦渣玻璃體保水性能較差，往往會加大混凝土的泌水量；粉煤灰過粗，微細集料效應減弱，也會使混凝土泌水量增大。

　　粉煤灰在道路混凝土中的應用，國內(nèi)外已有大量工程實例。試驗結(jié)果表明:C35道路混凝土中摻入45 kg/m3粉煤灰時，混凝土的綜合性能最佳，此時粉煤灰摻量為膠材量的12.0%。為此推薦粉煤灰摻量為水泥用量的8%- 20%。特別是使用普通硅酸鹽水泥時，粉煤灰摻量不能太大， 否則早期強度低，如養(yǎng)護不充分，混凝土得不到充分水化，易“起粉”和耐磨性降低。

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　　粉煤灰的品質(zhì)也是重要的影響因素，規(guī)范規(guī)定III級粉煤灰不能用于鋼筋混凝土和C30以上路面混凝土。但目前國內(nèi)的粉煤灰除經(jīng)過處理的I級灰能保證品質(zhì)外，II級灰質(zhì)量很難保證，基本上是統(tǒng)灰，其活性指數(shù)達不到要求，許多粉煤灰如同砂、石粉的功能一樣，僅僅是改善混凝土和易性，對混凝土路面的性能有害而無利。另外，如直接使用濕排成團粉煤灰或受潮粉煤灰時，因攪拌不開或不均勻，從而引起“起皮”、空鼓等質(zhì)量問題。     

　　4水泥的品種和特性

　　水泥作為混凝土中最重要的膠凝材料，與混凝土的泌水性能密切相關(guān)。水泥的凝結(jié)時間、細度、比表面積與顆粒分布都會影響混凝土的泌水性能。水泥的凝結(jié)時間越長，所配制的混凝土凝結(jié)時間越長，且凝結(jié)時間的延長幅度比水泥凈漿成倍地增長，在混凝土靜置、凝結(jié)硬化之前，水泥顆粒沉降的時間越長，混凝土越易泌水；水泥的細度越粗、比表面積越小、顆粒分布中細顆粒(<5um)含量越少，早期水泥水化量越少，較少的水化產(chǎn)物不足以封堵混凝土中的毛細孔，致使內(nèi)部水分容易自下而上運動，混凝土泌水越嚴重。

　　有些立窯企業(yè)使用螢石礦化劑，由于控制不好,致使熟料的凝結(jié)時間大幅度延緩；有的由于水泥粉磨時，控制細度較粗，比表面積較小，造成凝結(jié)時間過長；水泥的凝結(jié)時間過長均易導致混凝土泌水最終引起混凝土面層“起粉” “起砂”。

　　有些粉磨設(shè)備磨制的水泥，尤其是帶有高效選粉機的系統(tǒng)磨制的水泥，雖然比表面積較大，細度較細，但由于選粉效率很高，水泥中細顆粒中小于3微米的含量少，也容易造成混凝土表面泌水和起粉等問題。

　　5混凝土外加劑品種和摻量:摻量過多或者緩凝組分摻量過多，會造成新拌混凝土的大量泌水和離析，大量的自由水泌出混凝土表面，影響水泥的凝結(jié)硬化，混凝土保水性能下降，導致嚴重泌水。

　　（三） 施工原因

　　混凝土工程，不僅了提高混凝土的質(zhì)量，改善了環(huán)境，而且提高施工效率。但由于一些單位在施工中不注重施工與養(yǎng)護，出了質(zhì)量問題將責任推向水泥生產(chǎn)企業(yè)，由此引起一些意想不到的質(zhì)量糾紛。因施工引起的原因歸納起來有以下幾個方面:

　　1  局部過振

　　混凝土振搗的目的是使其密實，并便于收漿、抹面。因此不管哪種振搗設(shè)備，只要不漏振，以混凝土表面平整、基本不再冒泡、表面出現(xiàn)浮漿即可。但有的施工人員不按規(guī)范施工， 振動到一個位置不移動，而且振搗充分也不關(guān)閉，造成局部過振，造成過分離析或泌水，引起局部起皮、起砂。

　　2非正常的淋水、灑水

　　在澆筑地面混凝土之前，淋濕模板時應避免使地面基礎(chǔ)積水，如有積水，會使?jié)沧⒌鼗炷了冶冗^大，經(jīng)過振搗，過多地水會泌出表面；有的施工人員為便于收光、抹面，在混凝土面層隨意灑很多水，致使混凝土面層水灰比增大，強度嚴重降低而出現(xiàn)起皮、起砂現(xiàn)象。

　　3不適宜的壓平修光時間

　　修光過早，混凝土表面會析出水，影響表層砂漿強度；修光過早，有時會由于修光阻斷泌水通道，在修光壓實層下形成泌水層，造成修光層脫落（即起殼）。修光時間過遲，則會擾動或損傷水泥凝膠體的凝結(jié)結(jié)構(gòu)，影響強度的增長，造成面層強度過低，也會產(chǎn)生起粉或起砂現(xiàn)象。

　　4  其它因素

　　當混凝土表層的水泥尚未硬化就灑水養(yǎng)護或表面受到雨水的沖刷時，亦會造成混凝土表面的水灰比增大?；炷潦┕ぶ?，如下雨時未覆蓋，隨意撒水泥粉處理等等，也是經(jīng)常碰到的問題。一些施工單位在下小雨時， 沒有覆蓋措施，一旦表面露砂，就撒水泥粉處理，結(jié)果工程完工后，用不了多久地面就起皮或起砂。

三  混凝土路面、地面起灰或起砂的預防措施

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